導(dǎo)語(yǔ)：水輪發(fā)電機(jī)主絕緣損壞原因探究論文一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

1、設(shè)計(jì)、制造不良造成水輪發(fā)電機(jī)絕緣損壞

1.1為降低成本和縮小體積，設(shè)計(jì)時(shí)主絕球裕全偏低，同時(shí)某些部位主絕緣包扎層數(shù)不夠有脫節(jié)現(xiàn)象。

例如，某小型水電站機(jī)組于1988年底投產(chǎn)發(fā)電到2000年運(yùn)行共12年，實(shí)際運(yùn)行時(shí)間不到5萬(wàn)小時(shí)，1996年就出現(xiàn)1號(hào)機(jī)差動(dòng)保護(hù)在發(fā)電機(jī)升壓過(guò)程中動(dòng)作。經(jīng)檢查是A,B相相間主絕緣擊穿。2號(hào)機(jī)在1998年大修過(guò)程中進(jìn)行預(yù)防性直流耐壓試驗(yàn)時(shí)突然擊穿主絕緣。經(jīng)查找為槽底線圈主絕緣對(duì)地?fù)舸?。?jīng)檢查發(fā)現(xiàn)電機(jī)定子線圈絕緣偏薄，某些部位包扎不嚴(yán)，有多處絕緣開(kāi)裂，不得不進(jìn)行貼補(bǔ)處理。

1.2生產(chǎn)工藝直接影響著發(fā)電機(jī)的質(zhì)量。

水輪發(fā)電機(jī)組鐵芯振動(dòng)現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，而且在運(yùn)行中往往較難正確判斷。如某電站1990年投產(chǎn)的水輪發(fā)電機(jī)組，在投產(chǎn)后不久，運(yùn)行人員發(fā)現(xiàn)機(jī)組升壓并網(wǎng)后，當(dāng)負(fù)荷帶到一定程度時(shí)產(chǎn)生異常尖叫響聲。經(jīng)技術(shù)人員分析判斷為鐵芯振動(dòng)。其主要原因是制造時(shí)芯片疊壓得不夠緊，引起硅鋼片在運(yùn)行中振動(dòng)。如不及時(shí)處理可能會(huì)引起硅鋼片因長(zhǎng)期振動(dòng)疲勞而折斷，最后割破線圈絕緣造成接地短路或相間短路故障，嚴(yán)重時(shí)往往無(wú)法在現(xiàn)場(chǎng)修復(fù)，需要運(yùn)回制造廠進(jìn)行鐵芯壓緊和重新嵌線處理。經(jīng)采用新工藝在現(xiàn)場(chǎng)壓緊后，通過(guò)2倍于額定電壓的直流泄漏試驗(yàn)和直流耐壓試驗(yàn)，然后又進(jìn)行1.5倍額定電壓的交流耐壓試驗(yàn)。目前運(yùn)行還較正常。

2運(yùn)行環(huán)境對(duì)發(fā)電機(jī)主絕緣損壞的影響

2.1運(yùn)行環(huán)境溫度直接影響電機(jī)的寺命。

已投入運(yùn)行的小型水輪發(fā)電機(jī)組大多數(shù)采用瀝青云母絕緣，這種絕緣采用云母帶在

整個(gè)線棒直線和端部連續(xù)包扎后，經(jīng)真空浸漆處理，以消除端部搭接的缺點(diǎn)。但瀝青軟

化點(diǎn)低，主絕緣耐熱等級(jí)極限較低，一般為105K。真空浸漆工藝復(fù)雜，掌握不嚴(yán)就不易

浸透，內(nèi)部有可能存在氣泡，造成線圈質(zhì)量很不穩(wěn)定。又由于某些電站為了提高運(yùn)行水頭

廠房建設(shè)得很低，為了防止臺(tái)汛季節(jié)尾水通過(guò)窗戶淹沒(méi)設(shè)備，多數(shù)主機(jī)層墻上沒(méi)有設(shè)置通風(fēng)透光窗戶，運(yùn)行環(huán)境溫度很高，機(jī)組散熱不良，加速絕緣老化。特別是有的線圈制造不良，絕緣材料含有氣隙，使絕緣溫差增大，最熱點(diǎn)的溫度直接縮短定子絕緣的使用壽命。

2.2小水電站地處邊遠(yuǎn)山區(qū)，在電氣接線上往往處在線路的末端，電壓偏移很大。

特別是豐水季節(jié)，400V機(jī)組的母線電壓有時(shí)升高到470V,6kV母線有時(shí)竟達(dá)到7kV。小型電站的并網(wǎng)變壓器只有三檔分接開(kāi)關(guān).遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足實(shí)際運(yùn)行的需要而不得不抬高發(fā)電機(jī)出口電壓。

某電站低壓機(jī)組1978年投產(chǎn)發(fā)電，由于長(zhǎng)期的高溫和電壓偏高影響，在夏季發(fā)電時(shí)電機(jī)主絕緣對(duì)地?fù)舸」夥烹妼㈦姍C(jī)的定子鐵芯及機(jī)殼燒成一個(gè)大窟隆，致使

事故后修復(fù)工作十分困難。

3、不良檢修對(duì)發(fā)電機(jī)主絕緣的破壞

立式水輪發(fā)電機(jī)進(jìn)行擴(kuò)大性檢修時(shí)，多數(shù)需要吊出轉(zhuǎn)子，并且水輪機(jī)的轉(zhuǎn)輪也需要通過(guò)定子膛中吊出進(jìn)行補(bǔ)焊。在起吊中如果稍有不小心或吊車(chē)技術(shù)不熟練就會(huì)撞擊定子線圈。

某電站水輪發(fā)電機(jī)組在第一次大修過(guò)程中，由于水機(jī)底環(huán)銹蝕嚴(yán)重，使用頂起螺絲無(wú)

法將底環(huán)吊出，改用15噸吊車(chē)硬性起吊，致使吊環(huán)脫落，而15噸吊鉤猛烈撞擊定子線圈端

部，造成電機(jī)端部絕緣多處受傷。

4、機(jī)組線圈主絕緣損壞的措施

（1)防止鐵芯松動(dòng)。在大修清掃定子鐵芯時(shí)應(yīng)注意觀察，如發(fā)現(xiàn)鐵芯出現(xiàn)紅粉，表明該

處有松動(dòng).可用電工刀及其他薄型片狀工具進(jìn)行試插松動(dòng)程度，正常時(shí)鐵芯齒部插入深度一般不超過(guò)3mm。運(yùn)行中還要注意線圈的緊固情況，在上下層線圈同相且電流方向相同時(shí)，作用力最大都?jí)合蚩住Ｈ绻€圈在槽內(nèi)固定不牢，就會(huì)發(fā)生振動(dòng)導(dǎo)致線圈表面防暈層磨損破壞，同層異相線圈電流方向相反時(shí)產(chǎn)生切向交變彎曲力矩最大，也會(huì)破壞絕緣。對(duì)有松動(dòng)的線圈應(yīng)及時(shí)將槽楔打緊，必要時(shí)可用斜鍵槽楔。端部松動(dòng)可用無(wú)緯玻璃絲帶加強(qiáng)綁扎，綁扎后噴以環(huán)氧樹(shù)脂漆固化。

（2)防止電腐蝕。使用環(huán)氧粉云母作主絕緣的水輪發(fā)電機(jī)組在運(yùn)行中暴露出的問(wèn)題主要是電腐蝕。電腐蝕分為內(nèi)腐蝕和外腐蝕，內(nèi)腐蝕是因?yàn)橹鹘^緣和防暈半導(dǎo)體支間有氣隙，對(duì)地電壓分配在主絕緣和氣隙兩種不同的介質(zhì)上.使氣隙游離放電;外腐蝕是因?yàn)榉罆瀸优c鐵芯間氣隙游離放電。內(nèi)腐蝕首先破壞主絕緣和導(dǎo)線之問(wèn)的粘結(jié)膠，使絕緣脫殼、膠線松散。產(chǎn)生電磁振動(dòng)、膠線磨細(xì)折斷，損壞主絕緣;外腐蝕首先是磨破防暈層，加劇電暈放電，造成線圈表面絕緣損傷。

為了防止電腐蝕，可采用下列措施:

(1)電腐蝕的輕重程度與線圈所處電壓有關(guān)，腐蝕大部發(fā)生在發(fā)電機(jī)電壓大于4kV以上線圈中，可在電機(jī)運(yùn)行一段時(shí)間后，采取線圈中心點(diǎn)與出線端倒位措施緩解。

(2)運(yùn)行電機(jī)若發(fā)現(xiàn)有臭氧味，往往是電腐蝕的前兆，可用局部放電儀進(jìn)行檢查。小水電系統(tǒng)一般都不具備這個(gè)條件，可以在環(huán)境較暗的情況下用肉眼進(jìn)行初步觀察。若在線圈槽口與線圈端箍連接處等部位出現(xiàn)蘭色輝光，則有電暈現(xiàn)象。需要進(jìn)行檢修處理。

參考文獻(xiàn)：

1.水輪發(fā)電機(jī)磁極線圈匝間絕緣的檢測(cè)，張頌,李向偉電工技術(shù)雜志1998年第03期

2.發(fā)電機(jī)定子主絕緣的改進(jìn)絕緣材料1992年第06期

3.發(fā)電機(jī)定子線棒絕緣燒損原因及對(duì)策賀正杰小水電2004年第01期

摘要：發(fā)電機(jī)主絕緣損壞故障嚴(yán)重影響著中小型水輪發(fā)電機(jī)的健康可持續(xù)運(yùn)行，給當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展帶來(lái)了不利影響，本文對(duì)水輪發(fā)電機(jī)主絕緣損壞原因探析及解決措施進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：水輪發(fā)電機(jī)；主絕緣損壞；原因分析